(57)【要約】【課題】データフォワーディングを適切に実行することにより、パケットの伝送効率を向上させることが可能な無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供する。【解決手段】無線基地局装置１０１は、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した上記無線端末装置宛のパケットである対象パケットを上記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行なうための転送制御部１５と、対象パケットの上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するための遅延情報取得部２１とを備える。転送制御部１５は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報に基づいて、対象パケットの上記転送動作を行なうか否かを決定する。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置であって、
自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した前記無線端末装置宛のパケットである対象パケットを前記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行なうための転送制御部と、
前記対象パケットの前記上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するための遅延情報取得部とを備え、
前記転送制御部は、前記遅延情報取得部によって取得された前記遅延情報に基づいて、前記対象パケットの前記転送動作を行なうか否かを決定する、無線基地局装置。
【請求項２】
前記遅延情報取得部は、前記対象パケットが前記上位ネットワークにおいて分割されたパケットであるか否かを前記遅延情報として取得する、請求項１に記載の無線基地局装置。
【請求項３】
前記遅延情報取得部は、前記上位ネットワークから受信した複数の前記対象パケットのうち、前記上位ネットワークにおいて分割されたパケットの割合を前記遅延情報として取得する、請求項２に記載の無線基地局装置。
【請求項４】
前記上位ネットワークから受信するパケットは許容ホップ数を含み、前記許容ホップ数は、前記上位ネットワークにおいて前記パケットが経由した装置の数だけ減じられ、前記許容ホップ数が所定値未満になると前記パケットが廃棄され、
前記遅延情報取得部は、前記対象パケットの前記許容ホップ数を前記遅延情報として取得する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項５】
前記遅延情報取得部は、前記上位ネットワークから受信した複数の前記対象パケットのうち、前記許容ホップ数が所定の閾値未満であるパケットの割合を前記遅延情報として取得する、請求項４に記載の無線基地局装置。
【請求項６】
前記転送制御部は、前記遅延情報取得部によって取得された前記遅延情報、および前記対象パケットに与えられた許容遅延時間に基づいて、前記対象パケットの前記転送動作を行なうか否かを決定する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項７】
前記転送制御部は、前記遅延情報取得部によって取得された前記遅延情報、および前記転送動作において前記対象パケットが経由する論理インタフェースの種類に基づいて、前記対象パケットの前記転送動作を行なうか否かを決定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項８】
前記転送制御部は、前記転送動作を行なうか否かを、無線端末装置の単位でまとめて判断する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項９】
前記転送制御部は、前記転送動作を行なうか否かを、自己の無線基地局装置および無線端末装置間の論理チャネルの単位でまとめて判断する、請求項８に記載の無線基地局装置。
【請求項１０】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置における通信制御方法であって、
自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した前記無線端末装置宛のパケットである対象パケットの前記上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するステップと、
取得した前記遅延情報に基づいて、前記対象パケットを前記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行うか否かを決定するステップとを含む、通信制御方法。
【請求項１１】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、
自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した前記無線端末装置宛のパケットである対象パケットの前記上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するステップと、
取得した前記遅延情報に基づいて、前記対象パケットを前記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行うか否かを決定するステップとを実行させるための、通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関し、特に、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおける無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセルすなわち無線端末装置が通信可能なエリアを形成する無線基地局装置（以下、マクロ基地局とも称する。）による通信サービスが提供されてきた。
【０００３】
近年、移動通信サービスの加入者数の劇的な増加およびデータ通信による通信トラヒック量の増大から、より半径の小さいセルを形成することによって加入者および通信トラヒックを分散し、また、一定レベルの通信速度をユーザへ安定して提供することが望まれている。また、ビルの超高層化に伴う不感地対策のため、企業フロア内および一般家庭内への無線基地局装置の設置も望まれている。
【０００４】
これらの要望と併せて、無線基地局装置で使用される種々のデバイスの処理能力が飛躍的に向上したことによって無線基地局装置の小型化が進み、このような小型化された基地局が注目を集めている。
【０００５】
この小型基地局（以下、フェムト基地局とも称する。）が形成するフェムトセル（Femto Cell）の半径は１０メートル前後と小さいため、フェムト基地局は、マクロ基地局が形成するマクロセル（Macro Cell）の圏外となりマクロ基地局の設置が困難な屋内および地下街等の場所で使用されることが考えられる。
【０００６】
また、フェムト基地局は特定のエリアに多数設置されることから、フェムト基地局を直接コアネットワークに接続することは難しい。このため、特定のエリアに設置された多数のフェムト基地局を一旦、ＨｅＮＢ−ＧＷ等のゲートウェイ装置に接続し、フェムト基地局とコアネットワークとをＨｅＮＢ−ＧＷ経由で接続することが考えられる。
【０００７】
また、フェムト基地局に加えて、マクロ基地局をベースに、たとえば半径１００メートルから２００メートルのピコセルを形成するピコ基地局も開発されている。
【０００８】
このようなフェムト基地局、ピコ基地局およびマクロ基地局が混在する通信システムであるヘテロジーニアスネットワークでは、たとえばマクロセル内に複数のフェムトセルまたはピコセルが形成される。このため、無線端末装置のハンドオーバが起こりやすくなる。
【０００９】
ここで、無線端末装置のハンドオーバ中に上位ネットワークからハンドオーバ元の無線基地局装置に到着した当該無線端末装置宛の下りパケットを、当該ハンドオーバ元の無線基地局装置がハンドオーバ先の無線基地局装置へ転送するデータフォワーディングを行なう構成が、3GPP TS 36.300 V10.5.0 2011.10（非特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】3GPP TS 36.300 V10.5.0 2011.10
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１に記載されるようなデータフォワーディングを行なう場合、パケットの伝送遅延時間は、転送に要する時間分長くなる。特に、フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合には、上位ネットワークおよびフェムト基地局間をパケットが一般回線経由で往復することになるため、パケットの伝送遅延時間が大幅に増大する。
【００１２】
また、インターネットでは、経由するルータ等の装置の数に応じてパケットの伝送遅延時間が増大する。そして、無線端末装置のハンドオーバが行なわれると、上記のようなデータフォワーディングによる遅延時間がパケットの伝送遅延時間に上乗せされる。インターネットにおけるパケットの伝送遅延時間が大きい場合、ＱＣＩ（Quality of Service Class Identifier）等で定義されるパケットの許容遅延時間を超えてしまい、データフォワーディングが無駄になる可能性がある。
【００１３】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、データフォワーディングを適切に実行することにより、パケットの伝送効率を向上させることが可能な無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線基地局装置は、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置であって、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した上記無線端末装置宛のパケットである対象パケットを上記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行なうための転送制御部と、上記対象パケットの上記上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するための遅延情報取得部とを備え、上記転送制御部は、上記遅延情報取得部によって取得された上記遅延情報に基づいて、上記対象パケットの上記転送動作を行うか否かを決定する。
【００１５】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの遅延情報に基づいてデータフォワーディングを行なうか否かを決定する構成により、データフォワーディングを行なった場合にＱＣＩ等で定義される許容遅延時間を満たせなくなる可能性の高いパケットに対してデータフォワーディングが行なわれることを回避することができる。すなわち、無駄なデータフォワーディングを抑制し、データフォワーディングを適切に実行することにより、パケットの伝送効率を向上させることができる。
【００１６】
（２）好ましくは、上記遅延情報取得部は、上記対象パケットが上記上位ネットワークにおいて分割されたパケットであるか否かを上記遅延情報として取得する。
【００１７】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの分割の有無を遅延情報として取得する構成により、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間を適切に評価し、データフォワーディングの実行判断を適切に行なうことができる。
【００１８】
（３）より好ましくは、上記遅延情報取得部は、上記上位ネットワークから受信した複数の上記対象パケットのうち、上記上位ネットワークにおいて分割されたパケットの割合を上記遅延情報として取得する。
【００１９】
このように、上位ネットワークにおいて分割されたパケットの受信率を遅延情報として取得する構成により、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間の適切な評価値を取得することができる。
【００２０】
（４）好ましくは、上記上位ネットワークから受信するパケットは許容ホップ数を含み、上記許容ホップ数は、上記上位ネットワークにおいて上記パケットが経由した装置の数だけ減じられ、上記許容ホップ数が所定値未満になると上記パケットが廃棄され、上記遅延情報取得部は、上記対象パケットの上記許容ホップ数を上記遅延情報として取得する。
【００２１】
このように、上位ネットワークにおいてパケットが経由したルータ等の装置の数を示す許容ホップ数を遅延情報として取得する構成により、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間を適切に評価し、データフォワーディングの実行判断を適切に行なうことができる。
（５）より好ましくは、上記遅延情報取得部は、上記上位ネットワークから受信した複数の上記対象パケットのうち、上記許容ホップ数が所定の閾値未満であるパケットの割合を上記遅延情報として取得する。
このように、許容ホップ数が所定の閾値未満であるパケットの受信率を遅延情報として取得する構成により、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間の適切な評価値を取得することができる。
【００２２】
（６）好ましくは、上記転送制御部は、上記遅延情報取得部によって取得された上記遅延情報、および上記対象パケットに与えられた許容遅延時間に基づいて、上記対象パケットの上記転送動作を行なうか否かを決定する。
【００２３】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間に加えて、当該パケットの許容遅延時間をデータフォワーディングの実行判断基準とする構成により、データフォワーディングの実行判断をより適切に行なうことができる。
【００２４】
（７）好ましくは、上記転送制御部は、上記遅延情報取得部によって取得された上記遅延情報、および上記転送動作において上記対象パケットが経由する論理インタフェースの種類に基づいて、上記対象パケットの上記転送動作を行なうか否かを決定する。
【００２５】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間に加えて、当該パケットのデータフォワーディングにおいて用いられる論理インタフェースの種類をデータフォワーディングの実行判断基準とする構成により、データフォワーディングの実行判断をより適切に行なうことができる。
【００２６】
（８）好ましくは、上記転送制御部は、上記転送動作を行なうか否かを、無線端末装置の単位でまとめて判断する。
【００２７】
このように、データフォワーディングの実行判断処理を無線端末装置単位でまとめて行なう構成により、無線基地局装置における処理負荷を低減することができる。
【００２８】
（９）より好ましくは、上記転送制御部は、上記転送動作を行なうか否かを、自己の無線基地局装置および無線端末装置間の論理チャネルの単位でまとめて判断する。
【００２９】
このような構成により、データフォワーディングの実行判断処理を、無線端末装置に対して提供されるサービスごとに行なうことができるため、無線基地局装置における処理負荷の低減およびパケットの伝送効率の向上をバランス良く実現することができる。
【００３０】
（１０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置における通信制御方法であって、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した上記無線端末装置宛のパケットである対象パケットの上記上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するステップと、取得した上記遅延情報に基づいて、上記対象パケットを上記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行なうか否かを決定するステップとを含む。
【００３１】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの遅延情報に基づいてデータフォワーディングを行なうか否かを決定する構成により、データフォワーディングを行なった場合にＱＣＩ等で定義される許容遅延時間を満たせなくなる可能性の高いパケットに対してデータフォワーディングが行なわれることを回避することができる。すなわち、無駄なデータフォワーディングを抑制し、データフォワーディングを適切に実行することにより、パケットの伝送効率を向上させることができる。
【００３２】
（１１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した上記無線端末装置宛のパケットである対象パケットの上記上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するステップと、取得した上記遅延情報に基づいて、上記対象パケットを上記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行なうか否かを決定するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３３】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの遅延情報に基づいてデータフォワーディングを行なうか否かを決定する構成により、データフォワーディングを行なった場合にＱＣＩ等で定義される許容遅延時間を満たせなくなる可能性の高いパケットに対してデータフォワーディングが行なわれることを回避することができる。すなわち、無駄なデータフォワーディングを抑制し、データフォワーディングを適切に実行することにより、パケットの伝送効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、データフォワーディングを適切に実行することにより、パケットの伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信システムにおいてハンドオーバ動作が行なわれる状況の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作中の下りパケットの流れを示す図である。
【図６】図４に示すハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスを概略的に示す図である。
【図７】ハンドオーバ準備時間を説明するための図である。
【図８】ハンドオーバ実行時間を説明するための図である。
【図９】データフォワーディングによるパケットの遅延時間を説明するための図である。
【図１０】パス切り替え時間を説明するための図である。
【図１１】ターゲット基地局における転送パケットの処理を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送経路を示す図である。
【図１３】フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合のパケットの伝送経路を示す図である。
【図１４】ＱＣＩの具体的な内容を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるＥＰＳベアラサービスのアーキテクチャを示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるネットワーク処理部および制御部の構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【図１９】ＩＰパケットのヘッダ構成を示す図である。
【図２０】ＩＰパケットのフラグメンテーションを示す図である。
【図２１】ＩＰヘッダのＴｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅに対する処理を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置が経由ルータ数の学習処理を行なう際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置がデータフォワーディングの実行判断処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置がデータフォワーディングの実行判断処理を行なう際に用いるルックアップテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３７】
無線基地局装置は、自らの形成するセルおよび周辺セルについての情報、すなわち無線信号の周波数および周辺セルのＩＤ（identification）等を無線端末装置に通知する。無線端末装置は、無線基地局装置から通知された情報に基づいて、周辺セルの検出および測定を行なう。無線端末装置は、この測定結果に基づいて、周辺セルへの移動を開始する。ここで、無線端末装置の「移動」とは、ハンドオーバを意味することに加えて、アイドル状態の無線端末装置が今後通信を開始する、すなわち通話またはデータ通信を開始する際にどのセルを介して通信を行なうかを選択することを意味する。
【００３８】
たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信しているときには、無線端末装置の移動先は無線基地局装置またはコアネットワークにおける上位装置が決定する。また、たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信していないときには、無線端末装置の移動先は無線端末装置が決定する。
【００３９】
また、ハンドオーバとは、通話中またはデータ通信中の無線端末装置の通信相手となる無線基地局装置が切り替えられることを意味する。
【００４０】
また、無線端末装置がセルに在圏している、とは、無線端末装置が、当該セルを形成する無線基地局装置を通信先として選択し、かつ当該無線基地局装置と通信可能な状態または通信中である状態を意味する。
【００４１】
フェムトセルおよびアクセスモードは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）  ＳＰＥＣ  ＴＳ２２．２２０において以下のように説明されている。すなわち、フェムト基地局は、無線インタフェースを介して接続されている無線端末装置を、ＩＰバックホール（backhaul）を用いて、移動通信事業者網に接続する顧客構内装置である。
【００４２】
また、フェムトセルのアクセスモードにおいて、クローズドアクセスモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧ（Closed Subscriber Group）メンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーおよびＣＳＧノンメンバーにサービスを提供する。また、オープンアクセスモードのフェムト基地局は、通常の基地局として動作する。
【００４３】
本発明の実施の形態に係る通信システムにおいても、このような３ＧＰＰの定義を適用してもよい。
【００４４】
また、上記定義と合わせて、あるいは別個に、以下のような定義を適用することも可能である。
【００４５】
マクロ基地局およびピコ基地局は、事業者の管理下にあり、事業者と契約している無線基地局装置が通信可能な無線基地局装置である。また、マクロ基地局およびピコ基地局は、基本的に電源がオフになることはないと考えられる。
【００４６】
また、フェムト基地局は、主に個人または法人の建物内に設置され、ユーザの事情により移動するまたは電源がオフとなる可能性がある無線基地局装置である。
【００４７】
また、フェムト基地局は、オープン／ハイブリッド／クローズドのいずれかのアクセスモードで動作する。フェムト基地局は、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバー（端末）のみ接続可能となる。また、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードで動作する場合には、登録済みのメンバー、および未登録のメンバーすなわちノンメンバーの両方にサービスを提供する。また、オープンアクセスモードで動作する場合には、マクロ基地局およびピコ基地局と同じ動作をする。
【００４８】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【００４９】
図１を参照して、通信システム４０１は、たとえば３ＧＰＰで規格化されたＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動体通信システムであり、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂを備える。図１では、２つの無線基地局装置を代表的に示しているが、さらに多数の無線基地局装置が設けられてもよい。通信システム４０１は、さらに、コアネットワーク３０１に設けられたＳ−ＧＷ（Serving Gateway）１６１と、ＭＭＥ（Mobility  Management  Entity）１６２と、Ｐ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）１６３とを含む。
【００５０】
無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａまたは無線基地局装置１０１Ｂと、Ｓ−ＧＷ１６１と、Ｐ−ＧＷ１６３と、ルータ１７１〜１７３とを介してＩＰ網３０２におけるサーバ１７４と通信コネクションを確立し、たとえばＩＰ（Internet Protocol）パケットを含む通信データを送受信する。ＩＰ網３０２では、経由するルータの数に応じてＩＰパケットの伝送遅延時間が増大する。
【００５１】
より詳細には、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、無線信号を無線端末装置２０２と送受信することにより、無線端末装置２０２との通信を行なう。
【００５２】
Ｓ−ＧＷ１６１は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢとＩＰ網３０２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１６１は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ経由で無線端末装置２０２から受信した通信データをＰ−ＧＷ１６３経由でＩＰ網３０２へ送信するとともに、ＩＰ網３０２におけるサーバ１７４からルータ１７１〜１７３およびＰ−ＧＷ１６３経由で受信した通信データを無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ経由で無線端末装置２０２へ送信する。
【００５３】
ＭＭＥ１６２は、通信システム４０１における無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ、および無線端末装置２０２等を管理する。ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂとの間で制御メッセージを送受信する。
【００５４】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、Ｓ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３を介してＩＰ網３０２との間で通信データを送受信する。
【００５５】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢおよびＳ−ＧＷ１６１は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００５６】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢおよびＭＭＥ１６２は、点線で示すように、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００５７】
ＭＭＥ１６２およびＳ−ＧＷ１６１は、論理的なインタフェースであるＳ１１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１１インタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００５８】
Ｓ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００５９】
図２は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおいてハンドオーバ動作が行なわれる状況の一例を示す図である。
【００６０】
図２を参照して、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、たとえばフェムト基地局、ピコ基地局またはマクロ基地局である。
【００６１】
無線基地局装置１０１Ａは、セルＣＡを形成し、セルＣＡ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。無線基地局装置１０１Ｂは、セルＣＢを形成し、セルＣＢ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。
【００６２】
ここで、無線端末装置２０２からコアネットワーク３０１への方向を上り方向と称し、コアネットワーク３０１から無線端末装置２０２への方向を下り方向と称する。
【００６３】
また、無線端末装置２０２と通信中の無線基地局装置またはハンドオーバ元の無線基地局装置をサービング基地局とも称し、ハンドオーバ先の無線基地局装置をターゲット基地局とも称する。以下、無線基地局装置１０１Ａがサービング基地局であり、無線基地局装置１０１Ｂがターゲット基地局である場合について説明する。
【００６４】
本発明の実施の形態に係る通信システムにおける無線基地局装置および無線端末装置は、以下の各シーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
【００６５】
本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ動作の実行判断に電力測定処理（Measurement）を利用する。この電力測定処理は、たとえば３ＧＰＰでは、レイヤ３スタックのＲＲＣ（Radio Resource Control）に対応する。
【００６６】
電力測定処理には、たとえば、周期的電力測定処理（Periodic Measurement）およびイベント起動電力測定処理（Event Triggered Measurement）の２種類がある。イベント起動電力測定処理における測定結果通知の送信は、無線端末装置２０２における電波環境が所定条件を満たしたことによって開始される。
【００６７】
たとえば３ＧＰＰでは、周期的電力測定処理の報告周期は１２０ミリ秒〜６０分で設定可能あり、イベント起動電力測定処理の報告周期は０〜５１２０ミリ秒で設定可能であるが、”ＴＳ３６．５０８”および”ＴＳ３６．５２３”において推奨値として記載されているように、測定結果の報告周期の最短時間は、イベントＡ１の２５６ミリ秒であり、それほど短くない。
【００６８】
図３は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【００６９】
ここでは、図２に示すように、無線端末装置２０２が、セルＣＡ内に位置し、無線基地局装置１０１Ａと通信中である状態から、セルＣＡおよびセルＣＢの重複領域へ移動した場合を想定する。また、基地局−基地局間の論理インタフェースであるＸ２インタフェースが無線基地局装置１０１Ａおよび無線基地局装置１０１Ｂ間で用いられない場合について説明する。
【００７０】
図３を参照して、まず、無線基地局装置１０１Ａおよび無線端末装置２０２間でＲＲＣコネクションが確立している状態において、無線基地局装置１０１Ａは、自己および他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力を無線端末装置２０２に測定させるための指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示（RRC Connection Reconfiguration）を無線端末装置２０２へ送信する。このＲＲＣコネクション再構成指示には、周辺セル情報、すなわち測定対象となる無線基地局装置のセルＩＤが含まれる。また、この測定開始要求には、各無線基地局装置の送信周波数が含まれる（ステップＳ１）。
【００７１】
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａから測定開始要求を受信して、電力測定処理を開始する、すなわち受信した測定開始要求の示す周波数において、測定開始要求の示す無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力を測定する。ここでは、無線端末装置２０２は、イベント起動電力測定処理を行なうものとする。
【００７２】
そして、無線端末装置２０２は、たとえば、受信電力の測定を定期的に行ない、無線基地局装置１０１Ａとの通信状態が悪くなった場合、および無線基地局装置１０１Ａ以外の他の無線基地局装置との通信状態が良くなった場合に、受信電力の測定結果を示す測定結果通知（Measurement Report）を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２）。
【００７３】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線端末装置２０２から受信した測定結果通知に基づいて、当該無線端末装置２０２のハンドオーバ動作を実行すべきか否かを判断し、ハンドオーバ動作を実行すべきであると判断すると、周辺セル情報を参照してたとえば無線基地局装置１０１Ｂをハンドオーバ先として決定する（ステップＳ３）。
【００７４】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂを示すハンドオーバ要求をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ４）。
【００７５】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、無線基地局装置１０１Ｂへ当該ハンドオーバ要求を送信する（ステップＳ５）。
【００７６】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、ＲＲＣコネクション確立処理を行ない（ステップＳ６）、ＭＭＥ１６２へ当該ハンドオーバ要求に対するハンドオーバ応答を送信する（ステップＳ７）。
【００７７】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ応答を受信して、無線基地局装置１０１Ａへハンドオーバ指示を送信する（ステップＳ８）。
【００７８】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２からハンドオーバ指示を受信して、無線端末装置２０２へハンドオーバ指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示（RRC Connection Reconfiguration）を送信する（ステップＳ９）。
【００７９】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２へ自己の通信状態等を示す状態通知を送信する。この状態通知に、データフォワーディングにおいて、ターゲット基地局である無線基地局装置１０１Ｂが転送パケットを処理するための、パケットのシリアル番号等の情報が含まれる（ステップＳ１０）。
【００８０】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の内容を含む、無線端末装置２０２との通信内容等を示す状態通知を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ１１）。
【００８１】
そして、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ１インタフェース経由のデータフォワーディングを開始する、すなわち、自己に蓄積されているかまたはＳ−ＧＷ１６１から新たに受信する当該無線端末装置２０２宛のパケットである対象パケットをＳ−ＧＷ１６１経由で無線基地局装置１０１Ｂへ転送する（ステップＳ１２およびステップＳ１３）。以下、このようにＳ１インタフェースを用いる転送動作をインダイレクトデータフォワーディングとも称する。
【００８２】
次に、無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１Ｂ間でＲＲＣコネクションが確立されると、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１ＢへＲＲＣコネクション再構成完了通知（RRC Connection Reconfiguration Complete）を送信する（ステップＳ１４）。
【００８３】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、無線基地局装置１０１Ａから転送されたパケットを無線端末装置２０２へ送信する。ここで、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の示すシリアル番号等を用いて、パケットの順序制御を行なう（ステップＳ１５）。
【００８４】
また、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ｂへパケットを送信し、無線基地局装置１０１Ｂは、当該パケットをＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ１６）。
【００８５】
また、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、ＭＭＥ１６２へハンドオーバ完了通知を送信し（ステップＳ１７）、ＲＲＣコネクションが確立する（ステップＳ１８）。このハンドオーバ完了通知に、Ｓ−ＧＷ１６１に対するパス切り替え要求が含まれる。
【００８６】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ完了通知を受信して、上記パス切り替え要求を含むベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ１９）。
【００８７】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ＭＭＥ１６２からベアラ変更要求を受信して、パスの切り替え処理を行なう、すなわち、当該無線端末装置２０２宛の対象パケットの送信先を無線基地局装置１０１Ａから無線基地局装置１０１Ｂへ切り替える（ステップＳ２０）。
【００８８】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ベアラ変更要求に対する、パス切り替え応答を含むベアラ変更応答をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ２１）。
【００８９】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、エンドマーカが付された対象パケットを無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２２）。
【００９０】
そして、Ｓ−ＧＷ１６１は、対象パケットの無線基地局装置１０１Ａへの送信を終了し、対象パケットの無線基地局装置１０１Ｂへの送信を開始する（ステップＳ２３）。
【００９１】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａを経由していないＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を保留し、蓄積しておく（ステップＳ２４）。
【００９２】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ−ＧＷ１６１から受信したエンドマーカ付きの対象パケットをＳ−ＧＷ１６１経由で無線基地局装置１０１Ｂへ転送する。無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ転送する対象パケットの最後を、このエンドマーカ付きの対象パケットとする（ステップＳ２５およびステップＳ２６）。
【００９３】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからエンドマーカ付きの対象パケットを受信して、無線基地局装置１０１Ａによる自己へのデータフォワーディングが完了したことを認識する。そして、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから転送された対象パケットをすべて無線端末装置２０２へ送信した後、蓄積していたＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を開始する（ステップＳ２７）。
【００９４】
また、ＭＭＥ１６２は、Ｓ−ＧＷ１６１からベアラ変更応答を受信して、端末情報解放指示を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２８）。
【００９５】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２から端末情報解放指示を受信して、無線端末装置２０２に関する情報を解放し（ステップＳ２９）、ＭＭＥ１６２へ端末情報解放完了通知を送信し（ステップＳ３０）、ＲＲＣアイドル状態となる（ステップＳ３１）。
【００９６】
図４は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【００９７】
ここでは、図２に示すように、無線端末装置２０２が、セルＣＡ内に位置し、無線基地局装置１０１Ａと通信中である状態から、セルＣＡおよびセルＣＢの重複領域へ移動した場合を想定する。また、基地局−基地局間の論理インタフェースであるＸ２インタフェースが無線基地局装置１０１Ａおよび無線基地局装置１０１Ｂ間で用いられる場合について説明する。
【００９８】
図４を参照して、ステップＳ４１〜ステップＳ４３の動作は、図３に示すステップＳ１〜ステップＳ３の動作と同様である。
【００９９】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂを示すハンドオーバ要求を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ４４）。
【０１００】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、ＲＲＣコネクション確立処理を行ない（ステップＳ４５）、無線基地局装置１０１Ａへ当該ハンドオーバ要求に対するハンドオーバ応答を送信する（ステップＳ４６）。
【０１０１】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ応答を受信して、無線端末装置２０２へハンドオーバ指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示を送信する（ステップＳ４７）。
【０１０２】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ自己の通信状態等を示す状態通知を送信する。この状態通知に、データフォワーディングにおいて、ターゲット基地局である無線基地局装置１０１Ｂが転送パケットを処理するための、パケットのシリアル番号等の情報が含まれる（ステップＳ４８）。
【０１０３】
そして、無線基地局装置１０１Ａは、Ｘ２インタフェース経由のデータフォワーディングを開始する、すなわち、自己に蓄積されているかまたはＳ−ＧＷ１６１から新たに受信する当該無線端末装置２０２宛のパケットである対象パケットを無線基地局装置１０１Ｂへ転送する（ステップＳ４９）。以下、このようにＸ２インタフェースを用いる転送動作をダイレクトデータフォワーディングとも称する。
【０１０４】
次に、無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１Ｂ間でＲＲＣコネクションが確立されると、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１ＢへＲＲＣコネクション再構成完了通知を送信する（ステップＳ５０）。
【０１０５】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、無線基地局装置１０１Ａから転送されたパケットを無線端末装置２０２へ送信する。ここで、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の示すシリアル番号等を用いて、パケットの順序制御を行なう（ステップＳ５１）。
【０１０６】
また、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ｂへパケットを送信し、無線基地局装置１０１Ｂは、当該パケットをＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ５２）。
【０１０７】
また、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、ＭＭＥ１６２へハンドオーバ完了通知を送信し（ステップＳ５３）、ＲＲＣコネクションが確立する（ステップＳ５４）。このハンドオーバ完了通知に、Ｓ−ＧＷ１６１に対するパス切り替え要求が含まれる。
【０１０８】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ完了通知を受信して、上記パス切り替え要求を含むベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ５５）。
【０１０９】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ＭＭＥ１６２からベアラ変更要求を受信して、パスの切り替え処理を行なう、すなわち、当該無線端末装置２０２宛の対象パケットの送信先を無線基地局装置１０１Ａから無線基地局装置１０１Ｂへ切り替える（ステップＳ５６）。
【０１１０】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ベアラ変更要求に対する、パス切り替え応答を含むベアラ変更応答をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ５７）。
【０１１１】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、エンドマーカが付された対象パケットを無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ５８）。
【０１１２】
そして、Ｓ−ＧＷ１６１は、対象パケットの無線基地局装置１０１Ａへの送信を終了し、対象パケットの無線基地局装置１０１Ｂへの送信を開始する（ステップＳ５９）。
【０１１３】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａを経由していないＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を保留し、蓄積しておく（ステップＳ６０）。
【０１１４】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ−ＧＷ１６１から受信したエンドマーカ付きの対象パケットを無線基地局装置１０１Ｂへ転送する。無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ転送する対象パケットの最後を、このエンドマーカ付きの対象パケットとする（ステップＳ６１）。
【０１１５】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからエンドマーカ付きの対象パケットを受信して、無線基地局装置１０１Ａによる自己へのデータフォワーディングが完了したことを認識する。そして、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから転送された対象パケットをすべて無線端末装置２０２へ送信した後、蓄積していたＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を開始する（ステップＳ６２）。
【０１１６】
また、ＭＭＥ１６２は、Ｓ−ＧＷ１６１からベアラ変更応答を受信して、当該ベアラ変更応答を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ６３）。
【０１１７】
無線基地局装置１０１Ｂは、ＭＭＥ１６２からベアラ変更応答を受信して、端末情報解放指示を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ６４）。
【０１１８】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂから端末情報解放指示を受信して、無線端末装置２０２に関する情報を解放し（ステップＳ６５）、無線基地局装置１０１Ｂへ端末情報解放完了通知を送信し（ステップＳ６６）、ＲＲＣアイドル状態となる（ステップＳ６７）。
【０１１９】
次に、データフォワーディングがパケットの伝送遅延に与える影響について説明する。
【０１２０】
図５は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作中の下りパケットの流れを示す図である。
【０１２１】
図５を参照して、ハンドオーバ動作におけるＳ−ＧＷ１６１から無線端末装置２０２へのパケットＰの伝送経路として、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＡ、およびＳ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＢがある。
【０１２２】
また、データフォワーディングが行なわれる場合には、これらの経路に加えて、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａおよびターゲット基地局１０１Ｂを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＣが存在する。
【０１２３】
図６は、図４に示すハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスを概略的に示す図である。
【０１２４】
図６を参照して、ハンドオーバ動作の性能に影響を与える要因として、（１）ハンドオーバ準備時間、（２）ハンドオーバ実行時間、（３）データフォワーディングによるパケットの遅延時間、（４）パス切り替え時間、および（５）ターゲット基地局における転送パケットの処理がある。
【０１２５】
図７は、ハンドオーバ準備時間を説明するための図である。
【０１２６】
図７を参照して、（１）ハンドオーバ準備時間は、サービング基地局１０１Ａがハンドオーバ動作の実行を判断してから、ハンドオーバ指示を無線端末装置２０２へ送信するまでの時間である。
【０１２７】
ハンドオーバ準備時間において、無線端末装置２０２は、サービング基地局１０１Ａと通信する。ハンドオーバ準備時間が長いと、ターゲット基地局１０１Ｂからの電波干渉によって無線リンク断（ＲＬＦ：Radio Link Failure）の発生確率が高くなる。
【０１２８】
図８は、ハンドオーバ実行時間を説明するための図である。
【０１２９】
図８を参照して、（２）ハンドオーバ実行時間は、無線端末装置２０２およびターゲット基地局１０１Ｂ間のＲＲＣコネクションが確立してから、無線端末装置２０２およびターゲット基地局１０１Ｂ間をパケットＰが流れ始めるまでの時間である。
【０１３０】
ハンドオーバ実行時間は、たとえば３ＧＰＰで規定されているランダムアクセス手順（Random Access Procedure）およびアタッチ手順（Attach Procedure）に要する時間に相当する。ハンドオーバ実行時間が長いと、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１３１】
図９は、データフォワーディングによるパケットの遅延時間を説明するための図である。
【０１３２】
図９を参照して、（３）データフォワーディングによるパケットの遅延時間は、データフォワーディングにおいてサービング基地局１０１Ａからターゲット基地局１０１Ｂへパケットを転送するのに要する時間である。この遅延時間が長いと、Ｓ−ＧＷ１６１から無線端末装置２０２までのパケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１３３】
インダイレクトデータフォワーディングが行なわれる場合、すなわちサービング基地局１０１Ａおよびターゲット基地局１０１Ｂ間でＸ２インタフェースが存在しない場合には、各無線基地局装置とＳ−ＧＷ１６１との間で論理パスを確立することにより、すなわちＳ１インタフェースを用いることにより、パケットの転送が行なわれる。この場合、パケットの伝送遅延がより大きくなる。
【０１３４】
図１０は、パス切り替え時間を説明するための図である。
【０１３５】
図１０を参照して、（４）パス切り替え時間は、Ｓ−ＧＷ１６１におけるパス切り替えの実行をターゲット基地局１０１Ｂが判断してから、サービング基地局１０１Ａを経由せずにＳ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂへ直接パケットが流れ始めるまでの時間である。
【０１３６】
パス切り替え時間が長いと、サービング基地局１０１Ａ経由の伝送経路すなわちデータフォワーディング用の伝送経路が長時間使用されることになるため、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１３７】
図１１は、ターゲット基地局における転送パケットの処理を説明するための図である。
【０１３８】
図１１を参照して、Ｓ−ＧＷ１６１がパスを切り替えてからある程度の時間が経過するまでは、Ｓ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂへ直接送信されるパケットＰ１１と、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａ経由でターゲット基地局１０１Ｂへ送信されるパケットＰ１２とが併存することになる。
【０１３９】
この場合、ターゲット基地局１０１Ｂは、前述のようにエンドマーカを用いることにより、最後の転送パケットを送信した後、Ｓ−ＧＷ１６１から直接送信されるパケットの送信を開始する。
【０１４０】
ここで、前述のように、サービング基地局１０１Ａは、ハンドオーバ動作によって無線端末装置２０２宛のパケットの無線区間における伝送経路を切り替える際、自己のバッファに残っている当該無線端末装置２０２宛のパケットについては、基本的にデータフォワーディングを行なう。
【０１４１】
一方、非特許文献１に記載されているように、サービング基地局１０１Ａは、たとえば、再送処理中のパケットについては、データフォワーディングを行なわない。サービング基地局１０１Ａおよび無線端末装置２０２は、たとえば、ハンドオーバ動作の準備完了、すなわちハンドオーバ指示が無線端末装置２０２へ送信された後、当該ハンドオーバ指示に対する応答の送受信を待つことなく、再送処理中のパケットをすべて廃棄する。
【０１４２】
図１２は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送経路を示す図である。
【０１４３】
図１２を参照して、通常パス経由でコアネットワーク３０１からターゲット基地局１０１Ｂへ伝送されたパケットよりも、データフォワーディングによってサービング基地局１０１Ａからターゲット基地局１０１Ｂへ転送されるパケットの方が、伝送遅延が大きい。
【０１４４】
さらに、インダイレクトデータフォワーディング、すなわちＳ１インタフェース経由のデータフォワーディングでは、Ｓ−ＧＷ１６１と無線基地局装置１０１との論理パスを確立するための処理が必要となるため、ダイレクトデータフォワーディング、すなわちＸ２インタフェース経由のデータフォワーディングよりもパケットの伝送遅延が大きい。すなわち、Ｘ２インタフェース経由では、Ｓ１インタフェース経由とは異なり、無線基地局装置間で直接、論理パスを確立してメッセージのやり取りが行なえるため、パケットの伝送遅延が小さくなる。
【０１４５】
なお、図１２は、パケットの論理的な伝送経路を示しており、ダイレクトデータフォワーディングによって転送されるパケットも、物理的にはコアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１経由で伝送される。
【０１４６】
図１３は、フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合のパケットの伝送経路を示す図である。
【０１４７】
図１３を参照して、特に、家庭内またはオフィスに設置されたフェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合には、コアネットワーク３０１およびマクロ基地局間のような専用回線ではなく、コアネットワーク３０１およびフェムト基地局間をＤＳＬ（Digital Subscriber Line）およびＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等の一般回線経由でパケットが往復するため、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１４８】
このため、パケットの伝送遅延時間が、ＱＣＩ（QoS Class Identifier）等で定義される許容遅延時間を越えてしまう可能性が高くなる。
【０１４９】
図１４は、ＱＣＩの具体的な内容を示す図である。図１４は、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．２０３  ｔａｂｌｅ  ６．１．７に記載された内容と同様である。
【０１５０】
図１４を参照して、無線端末装置２０２に提供されるサービスすなわちアプリケーションに対応する論理チャネルには、ＱＣＩ(QoS Class Identifier)が付される。
【０１５１】
ＱＣＩは、Ｑｏｓ（Quality of Service）の異なる９つのクラスを、１〜９の数字で表したものである。Ｑｏｓの各クラスにおいて、サービスに応じて異なる許容遅延時間（Packet Delay Budget）が設定されている。
【０１５２】
より詳細には、ＱＣＩ＝１のリソースタイプはＧＢＲ（Guaranteed Bit Rate）すなわち速度保証型であり、優先度は２であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-2であり、会話音声（Conversational Voice）等のサービスに用いられる。
【０１５３】
ＱＣＩ＝２のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は４であり、許容遅延時間は１５０ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、会話映像（Conversational Video（Live Streaming））等のサービスに用いられる。
【０１５４】
ＱＣＩ＝３のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は３であり、許容遅延時間は５０ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、リアルタイムゲーム（Rea Time Gaming）等のサービスに用いられる。
【０１５５】
ＱＣＩ＝４のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は５であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、非会話映像(Non-Conversational Video(Buffered Streaming))等のサービスに用いられる。
【０１５６】
ＱＣＩ＝５のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲすなわち速度非保証型であり、優先度は１であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、ＩＭＳシグナリング（IMS Signaling）等のサービスに用いられる。
【０１５７】
ＱＣＩ＝６のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度は６であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、映像（Video(Buffered Streaming)）又はＴＣＰに従うデータ送信（たとえば、ｗｗｗ、ｅ−ｍａｉｌ、ｃｈａｔ、ｆｔｐ、ｐ２ｐ  ｆｉｌｅ  ｓｈａｒｉｎｇ、およびｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｖｉｄｅｏなど）等のサービスに用いられる。
【０１５８】
ＱＣＩ＝７のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度は７であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、音声（Voice）、映像（Video(Live Steaming)）または双方向ゲーム（Interactive Gaming）等のサービスに用いられる。
【０１５９】
ＱＣＩ＝８，９のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度はそれぞれ８，９であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、映像（Video(Buffered Streaming)）またはＴＣＰに従うデータ送信（たとえば、ｗｗｗ、ｅ−ｍａｉｌ、ｃｈａｔ、ｆｔｐ、ｐ２ｐ  ｆｉｌｅ  ｓｈａｒｉｎｇ、およびｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｖｉｄｅｏなど）等のサービスに用いられる。
【０１６０】
ＱＣＩ＝１等、高いリアルタイム性が要求されるサービスでは遅延要求が厳しく設定されており、また、許容遅延時間が比較的短く設定されている。一方、ＱＣＩ＝８等、リアルタイム性がさほど要求されないサービスでは、遅延要求が緩く、許容遅延時間が比較的長く設定されている。
【０１６１】
図１５は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるＥＰＳベアラサービスのアーキテクチャを示す図である。図１５は、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３００  Ｆｉｇｕｒｅ  １３．１−１に記載された内容と同様である。図１５において、Ｐｅｅｒ  Ｅｎｔｉｔｙとは、無線端末装置２０２に対して各種サービスを提供する装置である。
【０１６２】
図１５を参照して、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおける無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１間は無線インタフェースを介して通信が行なわれ、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおける無線基地局装置１０１およびＥＰＣ（Evolved Packet Core）におけるＳ−ＧＷ１６１間はＳ１インタフェースを介して通信が行なわれ、ＥＰＣにおけるＳ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３間はＳ５／Ｓ８インタフェースを介して通信が行なわれ、ＥＰＣにおけるＰ−ＧＷ１６３およびＩＰ網におけるＰｅｅｒ  Ｅｎｔｉｔｙ間はＧｉインタフェースを介して通信が行なわれる。
【０１６３】
無線端末装置２０２およびＰｅｅｒ  Ｅｎｔｉｔｙ間のエンドトゥーエンドのサービスのための論理パスは、ＥＰＳ（Evolved Packet Service）ベアラと、外部ベアラとを含む。ＥＰＳベアラは、Ｅ−ＲＡＢ（E-UTRAN Radio Access Bearer）と、Ｓ５／Ｓ８ベアラとを含む。Ｅ−ＲＡＢは、無線ベアラと、Ｓ１ベアラとを含む。
【０１６４】
ＭＭＥ１６２は、ＥＰＳベアラにおけるＥ−ＲＡＢごとにＱＣＩを設定し、設定したＱＣＩを無線基地局装置１０１に通知する。具体的には、ＥＰＳベアラにおけるＥ−ＲＡＢのうち、Ｓ１ベアラにおいてＱＣＩが扱われる。
【０１６５】
すなわち、前述のように、ＩＰ網３０２では、経由するルータ等の装置の数に応じてパケットの伝送遅延時間が増大する。そして、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が行なわれると、上記のようなデータフォワーディングによる遅延時間がパケットの伝送遅延時間に上乗せされることになる。
【０１６６】
そして、パケットの伝送遅延時間が大きくなると、上記のようなＱＣＩで定められた要求を満たせなくなり、データフォワーディングが無駄になる可能性がある。
【０１６７】
しかしながら、無線端末装置２０２にエンドトゥーエンドのサービスを提供するサーバまたはＰｅｅｒ  Ｅｎｔｉｔｙは、インターネットすなわちＩＰ網３０２に存在する。そして、インターネットにおけるパケットの伝送遅延時間を保証することは困難である。
【０１６８】
そこで、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、以下のような構成および動作により、データフォワーディングの適切な実行を実現する。
【０１６９】
［無線基地局装置］
図１６は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【０１７０】
図１６を参照して、無線基地局装置１０１は、アンテナ９１と、サーキュレータ９２と、無線受信部９３と、無線送信部９４と、信号処理部９５と、制御部９８と、ネットワーク処理部９９とを備える。信号処理部９５は、受信信号処理部９６と、送信信号処理部９７とを含む。信号処理部９５、制御部９８およびネットワーク処理部９９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって実現される。
【０１７１】
サーキュレータ９２は、アンテナ９１において受信された無線端末装置２０２からの無線信号を無線受信部９３へ出力し、また、無線送信部９４から受けた無線信号をアンテナ９１へ出力する。
【０１７２】
無線受信部９３は、サーキュレータ９２から受けた無線信号をベースバンド信号またはＩＦ（Intermediate Frequency）信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換して受信信号処理部９６へ出力する。
【０１７３】
受信信号処理部９６は、無線受信部９３から受けたデジタル信号に対してＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式における逆拡散等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号の一部または全部を所定のフレームフォーマットに変換し、変換後の通信データをネットワーク処理部９９へ出力する。
【０１７４】
ネットワーク処理部９９は、受信信号処理部９６から受けた通信データをコアネットワーク３０１へ送信するとともに、コアネットワーク３０１から受信した通信データを送信信号処理部９７へ出力する。
【０１７５】
送信信号処理部９７は、ネットワーク処理部９９から受けた通信データを所定のフレームフォーマットに変換した通信データまたは自ら生成した通信データに対してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式におけるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号を無線送信部９４へ出力する。
【０１７６】
無線送信部９４は、送信信号処理部９７から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換してサーキュレータ９２へ出力する。
【０１７７】
制御部９８は、無線基地局装置１０１における各ユニットおよびコアネットワーク３０１との間で、各種情報をネットワーク処理部９９経由でやり取りする。
【０１７８】
図１７は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるネットワーク処理部および制御部の構成を示す図である。
【０１７９】
図１７を参照して、ネットワーク処理部９９は、ネットワーク送信部１１と、ネットワーク受信部１２と、バッファ１３と、送信制御部１４と、転送制御部１５とを含む。制御部９８は、遅延情報取得部２１とを含む。
【０１８０】
ネットワーク受信部１２は、たとえばＩＰパケットを含む通信データを、コアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１から受信し、受信した通信データをバッファ１３に保存する。
【０１８１】
送信制御部１４は、バッファ１３から取り出した通信データを信号処理部９５における送信信号処理部９７へ出力する。
【０１８２】
転送制御部１５は、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が実行される際、コアネットワーク３０１およびＩＰ網３０２等の上位ネットワークから受信した当該無線端末装置２０２宛のパケットである対象パケットを他の無線基地局装置へ転送する転送動作すなわちデータフォワーディングを行なう。具体的には、転送制御部１５は、データフォワーディングにおいて、バッファ１３から対象パケットを取り出してネットワーク送信部１１へ出力する。
【０１８３】
ネットワーク送信部１１は、信号処理部９５における受信信号処理部９６、または転送制御部１５から受けた、たとえばＩＰパケットを含む通信データをコアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１へ送信する。
【０１８４】
遅延情報取得部２１は、対象パケットの上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得する。
転送制御部１５は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報に基づいて、対象パケットのデータフォワーディングを行なうか否かを決定する。
【０１８５】
図１８は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【０１８６】
Ｐ−ＧＷ１６３から無線基地局装置１０１に至るまでの経路において、途中のホップ数が多いほど、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１８７】
具体的には、図１８に示すネットワーク構成では、Ｐ−ＧＷ１６３、Ｓ−ＧＷ１６１、ルータ１６５およびルータ１６６経由で基地局Ｂに到着するパケットの伝送遅延が最も大きく、Ｐ−ＧＷ１６３、Ｓ−ＧＷ１６１およびルータ１６４経由で基地局Ａに到着するパケットの伝送遅延が次に大きく、Ｐ−ＧＷ１６３およびＳ−ＧＷ１６１経由で基地局Ｃに到着するパケットの伝送遅延が最も小さい。
【０１８８】
図１９は、ＩＰパケットのヘッダ構成を示す図である。
【０１８９】
図１９を参照して、無線基地局装置１０１は、たとえばＩＰｖ４に従うＩＰパケットを上位ネットワークから受信する。このＩＰパケットは、３２ビット×６のデータサイズのヘッダを含む。
【０１９０】
遅延情報取得部２１は、バッファ１３に蓄積されたＩＰパケットのヘッダを参照し、たとえば「Ｆｌａｇｓ」フィールドおよび「Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ」フィールドのデータを取得する。
【０１９１】
すなわち、遅延情報取得部２１は、「Ｆｌａｇｓ」フィールドから、対象パケットが上位ネットワークにおいて分割されたパケットであるか否かを遅延情報として取得する。たとえば、遅延情報取得部２１は、上位ネットワークから受信した複数の対象パケットのうち、上位ネットワークにおいて分割されたパケットの割合を遅延情報として取得する。
【０１９２】
図２０は、ＩＰパケットのフラグメンテーションを示す図である。
【０１９３】
図２０を参照して、ＩＰパケットは、送信先のネットワークにおけるＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）すなわちルータ等の装置が処理可能なデータ量に合わせて、分割して送信される。ここでは、１つ目のルータから送信されるＩＰパケットが２つのフラグメント１，２に分割され、さらに２つ目のルータ１７２を経由して４つのフラグメント１〜４に分割される。
【０１９４】
ＩＰパケットのヘッダにおける「Ｆｌａｇｓ」フィールドは、当該ＩＰパケットがフラグメントパケットすなわち分割されたパケットであるか否かを示す。インターネットにおいてＩＰパケットが経由するルータの数が多いほど、フラグメントパケットの発生率が上昇する。
【０１９５】
これを利用して、遅延情報取得部２１は、上位ネットワークから受信した、たとえばある無線端末装置２０２宛の各ＩＰパケット中のフラグメントパケットの割合を求める。これにより、当該無線端末装置２０２宛のＩＰパケットの経由したルータ数を把握することが可能となる。
【０１９６】
また、上位ネットワークから受信するＩＰパケットは許容ホップ数を含む。許容ホップ数は、上位ネットワークにおいてＩＰパケットが経由した装置の数だけ減じられ、許容ホップ数が所定値未満になるとＩＰパケットが廃棄される。遅延情報取得部２１は、「Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ」フィールドから、対象パケットの許容ホップ数を遅延情報として取得する。たとえば、遅延情報取得部２１は、上位ネットワークから受信した複数の対象パケットのうち、許容ホップ数が所定の閾値未満であるパケットの割合を遅延情報として取得する。この閾値には、たとえば上記所定値より大きい値が設定される。
【０１９７】
図２１は、ＩＰヘッダのＴｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅに対する処理を示す図である。
【０１９８】
図２１を参照して、ＩＰヘッダにおける「Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ」は、当該ＩＰパケットの許容ホップ数を示す。
【０１９９】
インターネットにおいてＩＰパケットがルータを経由するたびに「Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ」がデクリメントされ、所定値未満たとえばゼロになると当該ＩＰパケットが廃棄される。「Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ」の初期値は一般的に６４または１２８であるが、厳密に規定されている訳ではない。
【０２００】
これを利用して、遅延情報取得部２１は、上位ネットワークから受信したＩＰパケットの「Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ」の値から、当該ＩＰパケットの経由したルータの概略数を把握することが可能となる。
【０２０１】
［動作］
次に、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置がデータフォワーディングの実行判断を行なう際の動作について説明する。
【０２０２】
転送制御部１５は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報、およびたとえば他の装置によって対象パケットに与えられた許容遅延時間に基づいて、対象パケットのデータフォワーディングを行なうか否かを決定する。
【０２０３】
また、転送制御部１５は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報、およびデータフォワーディングにおいて対象パケットが経由する論理インタフェースの種類に基づいて、対象パケットのデータフォワーディングを行なうか否かを決定する。
【０２０４】
具体的には、遅延情報取得部２１は、前述のＩＰヘッダにおける「Ｆｌａｇｓ」および「Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ」を参照し、統計を取ることにより、インターネットにおけるＩＰパケットの経由ルータ数の概算値を取得する。そして、遅延情報取得部２１は、経由ルータ数をインターネットにおけるＩＰパケットの伝送遅延時間として重み付けを行なう。
【０２０５】
転送制御部１５は、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が実行される際、当該無線端末装置２０２宛のＩＰパケットのＱＣＩの値、およびデータフォワーディングの方式がダイレクトデータフォワーディングであるかインダイレクトデータフォワーディングであるかに基づいて、データフォワーディングを行なうか否かを決定する。転送制御部１５は、データフォワーディングを行なわないと判断した場合には、当該無線端末装置２０２宛のＩＰパケットを廃棄する。
【０２０６】
図２２は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置が経由ルータ数の学習処理を行なう際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。図２２において、変数ａはＩＰパケット総受信数であり、変数ｂはフラグメントパケットの受信数であり、変数ｃは「Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ」のしきい値を超えたパケットの受信数であり、変数ｒはＩＰパケットの経由ルータ数のランクであり、閾値Ａは「Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ」のしきい値であり、閾値Ｂは、経由ルータ数の学習処理を有効とすべきパケット数であり、閾値Ｃはフラグメント率のしきい値であり、閾値Ｄは「Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ」しきい値のオーバ率のしきい値である。
【０２０７】
図２２を参照して、まず、遅延情報取得部２１は、無線端末装置２０２が自己の無線基地局装置１０１と通信接続を確立すると、当該無線端末装置２０２である対象端末用の変数ａ，ｂ，ｃをゼロにクリアする（ステップＳ７１）。
【０２０８】
次に、遅延情報取得部２１は、対象端末宛のＩＰパケットを自己の無線基地局装置１０１が受信してバッファ１３に蓄積すると（ステップＳ７２）、対象端末のハンドオーバ動作が実行されていない場合には（ステップＳ７３でＮＯ）、ＩＰパケット総受信数ａに１を加える（ステップＳ７４）。
【０２０９】
次に、遅延情報取得部２１は、当該ＩＰパケットのヘッダにおける「Ｆｌａｇｓ」を参照し（ステップＳ７５）、当該ＩＰパケットがフラグメントパケットであるか否かを確認する（ステップＳ７６）。
【０２１０】
遅延情報取得部２１は、当該ＩＰパケットがフラグメントパケットである場合には（ステップＳ７６でＹＥＳ）、パケット受信数ｂに１を加える（ステップＳ７７）。
【０２１１】
次に、遅延情報取得部２１は、当該ＩＰパケットのヘッダにおける「Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ」を参照する（ステップＳ７８）。
【０２１２】
遅延情報取得部２１は、当該ＩＰパケットの「Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ」が閾値Ａ未満である場合には（ステップＳ７９でＹＥＳ）、パケット受信数ｃに１を加える（ステップＳ８０）。
【０２１３】
次に、遅延情報取得部２１は、ＩＰパケット総受信数ａが閾値Ｂ以下である場合には（ステップＳ８１でＮＯ）、経由ルータ数ランクｒの更新処理を行わず、次のＩＰパケットを受信するまで待機する。
【０２１４】
一方、遅延情報取得部２１は、ＩＰパケット総受信数ａが閾値Ｂより大きい場合には（ステップＳ８１でＹＥＳ）、経由ルータ数ランクｒの更新処理を行なう。
【０２１５】
すなわち、遅延情報取得部２１は、経由ルータ数ランクｒをゼロにクリアし（ステップＳ８２）、ＩＰパケットのフラグメント率すなわちｂ／ａを算出する（ステップＳ８３）。
【０２１６】
遅延情報取得部２１は、ｂ／ａが閾値Ｃより大きい場合には（ステップＳ８３でＹＥＳ）、ＩＰパケットの経由ルータ数が多いと判断し、経由ルータ数ランクｒに１を加える（ステップＳ８４）。
【０２１７】
次に、遅延情報取得部２１は、「Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ」が閾値Ａを超えるＩＰパケットの受信率すなわちｃ／ａを算出する（ステップＳ８５）。
【０２１８】
遅延情報取得部２１は、ｃ／ａが閾値Ｄより大きい場合には（ステップＳ８５でＹＥＳ）、ＩＰパケットの経由ルータ数が多いと判断し、経由ルータ数ランクｒに１を加える（ステップＳ８６）。
【０２１９】
次に、遅延情報取得部２１は、変数ａ，ｂ，ｃをゼロにクリアし、次回の経由ルータ数ランクｒの更新処理の準備を行う（ステップＳ８７）。
【０２２０】
一方、対象端末宛のＩＰパケットが受信されてバッファ１３に蓄積された場合において（ステップＳ７２）、対象端末のハンドオーバ動作が実行中である場合には（ステップＳ７３でＹＥＳ）、転送制御部１５が、データフォワーディングの実行判断処理を行なう。
【０２２１】
なお、図２２に示す例では、遅延情報取得部２１は、「Ｆｌａｇｓ」および「Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ」に基づいて経由ルータ数ランクｒを求める構成であるとしたが、これに限定するものではない。遅延情報取得部２１は、「Ｆｌａｇｓ」および「Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ」の一方に基づいて経由ルータ数ランクｒを求める構成であってもよい。
【０２２２】
図２３は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置がデータフォワーディングの実行判断処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。図２４は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置がデータフォワーディングの実行判断処理を行なう際に用いるルックアップテーブルの一例を示す図である。
【０２２３】
図２４を参照して、このルックアップテーブルは、ＱＣＩで定義された許容遅延時間、および経由ルータ数ランク閾値の対応関係を示している。
【０２２４】
具体的には、１〜９のＱＣＩに対応する経由ルータ数ランク閾値は、それぞれ１，２，０，３，１，３，１，３，３である。
【０２２５】
図２３を参照して、転送制御部１５は、対象端末宛のＩＰパケットの、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置へのデータフォワーディングの方式がインダイレクトデータフォワーディングである場合には（ステップＳ９１でＹＥＳ）、当該ＩＰパケットの伝送遅延が大きくなることから、経由ルータ数ランクｒに１を加える（ステップＳ９２）。
【０２２６】
次に、転送制御部１５は、図２４に示すルックアップテーブルを参照して、対象端末のＱＣＩに対応する経由ルータ数ランク閾値を取得する（ステップＳ９３）。
【０２２７】
次に、転送制御部１５は、経由ルータ数ランクｒが経由ルータ数ランク閾値より大きい場合には、当該ＩＰパケットを廃棄する（ステップＳ９５）。
【０２２８】
一方、転送制御部１５は、経由ルータ数ランクｒが経由ルータ数ランク閾値以下である場合には、データフォワーディングを行う、当該ＩＰパケットをターゲット基地局へ転送する（ステップＳ９６）。
【０２２９】
なお、図２３に示す例では、転送制御部１５は、遅延情報取得部２１によって取得された上位ネットワークにおけるＩＰパケットの遅延情報に加えて、データフォワーディング方式、およびＱＣＩで定義された許容遅延時間に基づいて、データフォワーディングの実行判断を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。転送制御部１５は、当該遅延情報に加えて、データフォワーディング方式、およびＱＣＩで定義された許容遅延時間の一方に基づいて、データフォワーディングの実行判断を行なう構成であってもよい。
【０２３０】
また、図２３に示す例では、無線基地局装置１０１において、遅延情報取得部２１が、無線端末装置２０２についての経由ルータ数ランクｒを算出し、転送制御部１５が、データフォワーディングを行うか否かを無線端末装置２０２の単位でまとめて判断する構成であるとしたが、これに限定するものではない。遅延情報取得部２１が、論理チャネルごとに変数ａ，ｂ，ｃを用意し、論理チャネルについての経由ルータ数ランクｒを算出し、転送制御部１５が、データフォワーディングを行うか否かを論理チャネルの単位でまとめて判断する構成であってもよい。さらに、遅延情報取得部２１が、ＩＰパケット単位の経由ルータ数ランクｒを算出し、転送制御部１５が、データフォワーディングを行うか否かをＩＰパケット単位で判断する構成であってもよい。
【０２３１】
ところで、インターネットでは、経由するルータ等の装置の数に応じてパケットの伝送遅延時間が増大する。そして、無線端末装置のハンドオーバが行なわれると、上記のようなデータフォワーディングによる遅延時間がパケットの伝送遅延時間に上乗せされる。インターネットにおけるパケットの伝送遅延時間が大きい場合、ＱＣＩ（Quality of Service Class Identifier）等で定義されるパケットの許容遅延時間を超えてしまい、データフォワーディングが無駄になる可能性がある。
【０２３２】
これに対して、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、対象パケットの上位ネットワークにおける伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得する。そして、転送制御部１５は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報に基づいて、対象パケットのデータフォワーディングを行なうか否かを決定する。
【０２３３】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの遅延情報に基づいてデータフォワーディングを行なうか否かを決定する構成により、データフォワーディングを行なった場合にＱＣＩ等で定義される許容遅延時間を満たせなくなる可能性の高いパケットに対してデータフォワーディングが行なわれることを回避することができる。すなわち、無駄なデータフォワーディングを抑制し、データフォワーディングを適切に実行することにより、パケットの伝送効率を向上させることができる。
【０２３４】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、対象パケットが上位ネットワークにおいて分割されたパケットであるか否かを遅延情報として取得する。
【０２３５】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの分割の有無を遅延情報として取得する構成により、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間を適切に評価し、データフォワーディングの実行判断を適切に行なうことができる。
【０２３６】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、上位ネットワークから受信した複数の対象パケットのうち、上位ネットワークにおいて分割されたパケットの割合を遅延情報として取得する。
【０２３７】
このように、上位ネットワークにおいて分割されたパケットの受信率を遅延情報として取得する構成により、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間の適切な評価値を取得することができる。
【０２３８】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、対象パケットの許容ホップ数を遅延情報として取得する。
【０２３９】
このように、上位ネットワークにおいてパケットが経由したルータ等の装置の数を示す許容ホップ数を遅延情報として取得する構成により、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間を適切に評価し、データフォワーディングの実行判断を適切に行なうことができる。
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、上位ネットワークから受信した複数の対象パケットのうち、許容ホップ数が所定の閾値未満であるパケットの割合を遅延情報として取得する。
このように、許容ホップ数が所定の閾値未満であるパケットの受信率を遅延情報として取得する構成により、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間の適切な評価値を取得することができる。
【０２４０】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、転送制御部１５は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報、および他の装置によって対象パケットに与えられた許容遅延時間に基づいて、対象パケットのデータフォワーディングを行なうか否かを決定する。
【０２４１】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間に加えて、当該パケットの許容遅延時間をデータフォワーディングの実行判断基準とする構成により、データフォワーディングの実行判断をより適切に行なうことができる。
【０２４２】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、転送制御部１５は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報、およびデータフォワーディングにおいて対象パケットが経由する論理インタフェースの種類に基づいて、対象パケットのデータフォワーディングを行なうか否かを決定する。
【０２４３】
このように、上位ネットワークにおけるパケットの伝送遅延時間に加えて、当該パケットのデータフォワーディングにおいて用いられる論理インタフェースの種類をデータフォワーディングの実行判断基準とする構成により、データフォワーディングの実行判断をより適切に行なうことができる。
【０２４４】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、転送制御部１５は、データフォワーディングを行なうか否かを無線端末装置２０２の単位でまとめて判断する。
【０２４５】
このように、データフォワーディングの実行判断処理を無線端末装置２０２単位でまとめて行なう構成により、無線基地局装置１０１における処理負荷を低減することができる。
【０２４６】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、転送制御部１５は、データフォワーディングを行なうか否かを、自己の無線基地局装置および無線端末装置２０２間の論理チャネルの単位でまとめて判断する。
【０２４７】
このような構成により、データフォワーディングの実行判断処理を、無線端末装置２０２に対して提供されるサービスごとに行なうことができるため、無線基地局装置１０１における処理負荷の低減およびパケットの伝送効率の向上をバランス良く実現することができる。
【０２４８】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２４９】
１１  ネットワーク送信部
１２  ネットワーク受信部
１３  バッファ
１４  送信制御部
１５  転送制御部
２１  遅延情報取得部
９１  アンテナ
９２  サーキュレータ
９３  無線受信部
９４  無線送信部
９５  信号処理部
９６  受信信号処理部
９７  送信信号処理部
９８  制御部
９９  ネットワーク処理部
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ  無線基地局装置
１６１  Ｓ−ＧＷ
１６２  ＭＭＥ
１６３  Ｐ−ＧＷ
１７１〜１７３  ルータ
２０２  無線端末装置
３０１  コアネットワーク
３０２  ＩＰ網
４０１  通信システム
【図１】
2013198089.tif 000003
【図２】
2013198089.tif 000004
【図３】
2013198089.tif 000005
【図４】
2013198089.tif 000006
【図５】
2013198089.tif 000007
【図６】
2013198089.tif 000008
【図７】
2013198089.tif 000009
【図８】
2013198089.tif 000010
【図９】
2013198089.tif 000011
【図１０】
2013198089.tif 000012
【図１１】
2013198089.tif 000013
【図１２】
2013198089.tif 000014
【図１３】
2013198089.tif 000015
【図１４】
2013198089.tif 000016
【図１５】
2013198089.tif 000017
【図１６】
2013198089.tif 000018
【図１７】
2013198089.tif 000019
【図１８】
2013198089.tif 000020
【図１９】
2013198089.tif 000021
【図２０】
2013198089.tif 000022
【図２１】
2013198089.tif 000023
【図２２】
2013198089.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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